摘要：結(jié)合教學(xué)實例，從問題情境、合作學(xué)習(xí)、分組實驗、知識遷移等方面闡述在化學(xué)課堂上如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識.讓學(xué)生具有初步的創(chuàng)新意識，了解初步的創(chuàng)新方法.培養(yǎng)學(xué)生求實創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度、勇于探索的創(chuàng)新精神.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新意識;化學(xué)能;電能;高中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）09-0109-03

收稿日期：2021-12-25

作者簡介：周玲鳳（1982.8-），女，江蘇省張家港人，碩士，中學(xué)一級教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

創(chuàng)新是人類經(jīng)濟社會不斷進步與發(fā)展的永恒主題.筆者就結(jié)合自己的教學(xué)實際，以蘇教版必修第二冊中“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”為例，談?wù)剛€人是如何在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力.

1 創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識

問題情境是指主體在教學(xué)過程中為達(dá)到某一教學(xué)活動目的所遇到的某種困難或障礙時的心理發(fā)展困境.對于課堂教學(xué)來說，教師渴望通過創(chuàng)造一項艱巨的學(xué)習(xí)任務(wù)來解決的心理困境，需要學(xué)生做出一些努力來完成.為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的求知欲望，教師適時創(chuàng)設(shè)問題情境，有意識的讓學(xué)生利用已有知識自己發(fā)現(xiàn)問題，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，無疑是優(yōu)化課堂教學(xué)的一條重要途徑.

在進行問題情景教學(xué)的過程中，教師需要保證討論的話題能夠貫穿到整個教學(xué)活動中，將其作為課堂教學(xué)的主線.所以，議題的選擇是整個教學(xué)的關(guān)鍵，是保證課堂教學(xué)質(zhì)量的主要因素，一個良好的討論話題，將會吸引學(xué)生投入到課堂教學(xué)中，使課堂氛圍變得更加活躍.所以教師在確立議題的過程中，需要進行全面的考慮.根據(jù)學(xué)生的興趣特點與教學(xué)目標(biāo)完美契合，最終確定一個學(xué)生喜愛的話題.

1.1 目前常用的教學(xué)問題情境

方案一：格林太太的假牙

格林太太一口整齊潔白的牙齒中有一顆金色的假牙格外引人注目，但自從她出車禍換了一顆不銹鋼牙后，經(jīng)常感到頭痛，特別是吃桔子的時候.她四處求醫(yī)，卻未找到病因，直到一位化學(xué)家來看望格林太太，為她揭開了謎底.同學(xué)們知道格林太太得了什么病嗎？

評價：一個動人的故事確實可以讓學(xué)生產(chǎn)生求知欲，但我們今天要學(xué)的內(nèi)容到底是什么？學(xué)生的探究心里暗示不是很明確，這樣的情境創(chuàng)設(shè)只是起到了活躍課堂氣氛的作用，沒有形成學(xué)生認(rèn)知上的矛盾沖突.

方案二：生活中的原電池

我們的生活離不開形形色色的電池，大到人造衛(wèi)星、宇宙飛船，小到手機、手表.這些電池都是應(yīng)用原電池的原理制造的，那什么是原電池？它的工作原理是什么？今天就讓我們一探它的究竟.

評價：此方案能從物質(zhì)的用途入手，直接給出本節(jié)課的意圖——原電池的反應(yīng)原理，但缺乏挑戰(zhàn)性，沒能很好的抓住學(xué)生的認(rèn)知心理，缺乏學(xué)習(xí)的激情.

方案三：發(fā)光二極管

準(zhǔn)備實驗儀器和藥品：鋅片、銅片、導(dǎo)線、稀硫酸、發(fā)光二極管，當(dāng)將裝置連接好，學(xué)生看到?jīng)]有連接我們平時用的電池，二極管也能發(fā)光.教師設(shè)疑：哪來的電？

評價：該方案能引發(fā)學(xué)生的好奇心理，具有鮮明的挑戰(zhàn)性，在沒有電池的情況下二極管為什么會發(fā)光？與已有的知識產(chǎn)生認(rèn)知沖突，學(xué)生將會充滿討論的興趣，進而所產(chǎn)生的教學(xué)效果也將有明顯的提升.

1.2 筆者嘗試的教學(xué)問題情境

水果音樂賀卡：

準(zhǔn)備一套原電池的裝置：鋅片、銅片、導(dǎo)線、番茄、無電池的音樂賀卡.當(dāng)我把導(dǎo)線接在原電池的兩根電極上，音樂響起，全班一片驚嘆之聲.伴隨著優(yōu)美的音樂，我提出疑問：電流是怎么產(chǎn)生的？番茄起了什么作用？

評價：在方案三的基礎(chǔ)上，以生活中常見的水果替代了化學(xué)試劑，以音樂賀卡替代了發(fā)光二極管，讓學(xué)生從視覺轉(zhuǎn)換到聽覺，確保每一個學(xué)生都能感受到電池的存在，這種新奇的現(xiàn)象立刻激發(fā)了學(xué)生的求知欲，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，形成了良好的師生互動氛圍.此時就可以水到渠成的引出本節(jié)課的教學(xué)課題——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.

2 注重合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

有效教學(xué)中的合作學(xué)習(xí)不是簡單的分組學(xué)習(xí)，更不等同于小組探討，而是像約翰遜教授指出的那樣，這種合作是“在教學(xué)中采用小組的方式以使學(xué)生之間能協(xié)同努力，充分地發(fā)揮自身及其同伴的學(xué)習(xí)優(yōu)勢.”教師提出問題后，首先要求學(xué)生獨立思考，在此基礎(chǔ)上，與組內(nèi)同學(xué)進行交流，集思廣益，最后每個小組推選一位代表與全班同學(xué)交流.多角度、互動式的交流才是合作學(xué)習(xí)的實質(zhì).

本節(jié)課堂教學(xué)中，在學(xué)生觀察到銅片表面產(chǎn)生氣泡，電流計指針偏轉(zhuǎn)時，提出了這樣的問題串：

（1）銅片表面的氣體是什么？它是如何產(chǎn)生的？

（2）H+轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?/p>

（3）鋅失去的電子去了哪里？如何證明？

（4）檢流計指針偏轉(zhuǎn)，說明了什么問題？產(chǎn)生的電能來自哪里？

（5）電流計的指針偏向什么極？該極相當(dāng)于干電池的什么極？另一極呢？

（6）Zn極上發(fā)生了什么反應(yīng)？Cu極上發(fā)生了什么反應(yīng)？

（7）電子朝哪個方向流動？電流往哪個方向流？

評價：如果想要這一全新教學(xué)模式的功能發(fā)揮到極致，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行合理的分組.

中學(xué)化學(xué)教師要根據(jù)學(xué)生的特點進行思考和分析，確保每個小組都是不相上下的實力，最基本要擁有一位有較強表達(dá)能力、思維推理能力和對化學(xué)知識學(xué)習(xí)積極性特別高的學(xué)生，以此來帶動周邊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.確保小組合作學(xué)習(xí)活動的有效實施，提高學(xué)生進行化學(xué)知識的探索與學(xué)習(xí)的興趣.同時，通過促使學(xué)生之間互相監(jiān)督、互相學(xué)習(xí)，對提升學(xué)生綜合素質(zhì)也有一定積極的作用.

學(xué)生通過對這些問題串開展了積極熱烈的研討，每位學(xué)生都踴躍發(fā)表自身的言論，最后小組之間可以選擇一名表達(dá)能力較強的學(xué)生，將學(xué)習(xí)的成果表達(dá)出來，在學(xué)生表達(dá)的過程中也是其他學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，最后教師可以根據(jù)學(xué)生們的討論，將存在的問題指出，給出正確的引導(dǎo)，同時也不能缺少對學(xué)生的鼓勵，幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的信心.通過后合作學(xué)習(xí)，合理的調(diào)控討論的進程，使學(xué)生們充分體驗到了合作交流的快樂、創(chuàng)新的樂趣，提升了自己的表達(dá)能力，進一步保持學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)質(zhì)量以及效率也得到顯著提升.

3 開展分組實驗，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力

在化學(xué)教學(xué)中必須始終以實驗為基礎(chǔ)組織教學(xué)， 在條件允許的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主設(shè)計化學(xué)實驗方案，自己動手操作，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還有助于他們深化理解對應(yīng)知識.通過不斷優(yōu)化實驗方案、改進實驗器材，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力.

在引導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計和創(chuàng)新時，可從以下幾方面鼓勵學(xué)生：

（1）勇于探尋實驗事實：在探究實驗中，多問幾個為什么.

（2）不迷信現(xiàn)有的結(jié)論和方法，充分利用先進實驗器材，尋求最佳路徑.

（3）大膽猜測，勇于接受批評，有信心為自己和未來挺身而出.

（4）勇于將頭腦中的創(chuàng)意設(shè)計表達(dá)出來，親自實踐使之具體化或?qū)嶒灮?

本節(jié)課教材上設(shè)計了四個遞進式的演示實驗，在現(xiàn)有的實驗條件下，筆者將教材中的教師演示實驗改為學(xué)生分組實驗，在第四組實驗——鋅、銅、稀硫酸的基礎(chǔ)上，增加了實驗用品的準(zhǔn)備，提出以下變式：

變式一：把銅片換成碳棒

變式二：再把碳棒換成鋅片

變式三：把電解質(zhì)溶液換成CuSO溶液

變式四：把CuSO溶液換成酒精

評價：教師可以引導(dǎo)學(xué)生們進行討論，然后設(shè)計合理的實驗過程，使學(xué)生在教師設(shè)定的框架中自由發(fā)揮.同時在整個實驗過程中教師不能限制學(xué)生對實驗器材以及操作方法的運用.在學(xué)生形成了自己的設(shè)計思路后，教師可以讓學(xué)生進行深入的交流與互動，通過分析與對比，最后得出高效且優(yōu)質(zhì)的實驗方案，選擇對應(yīng)的實驗器材.教師需要保證學(xué)生實驗的合理性，可以引導(dǎo)學(xué)生從實驗方案以及器材的可操作性出發(fā)，使學(xué)生形成正確的邏輯思維.

經(jīng)過設(shè)計這樣一組變式實驗，讓學(xué)生自己動手操作，更多的參與到化學(xué)實驗中去，并且在實驗過程中能夠鍛煉學(xué)生的觀察能力，使學(xué)生可以自主獲得直接經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上對比分析，得出規(guī)律，最后水到渠成的總結(jié)出形成原電池的條件.

4 注重知識遷移，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維

化學(xué)是一門實用科學(xué)，現(xiàn)代社會的發(fā)展離不開化學(xué)，要積極引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，走向社會，有條件的可以聯(lián)系本土化工企業(yè)，參與他們的實際生產(chǎn)生活，找尋理論與實踐的有機結(jié)合.有利于培養(yǎng)學(xué)生求實創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度、勇于探索的創(chuàng)新精神.

本節(jié)教學(xué)過程中，在學(xué)生掌握原電池的實驗原理后，可以設(shè)計如下的練習(xí)提升學(xué)生已有知識，熟練遷移已學(xué)知識，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維.

當(dāng)堂練習(xí)：

（1）實驗室用鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時，常向溶液中滴加少量CuSO溶液，這是因為.

（2）利用生活中的常見金屬，設(shè)計原電池，畫出裝置圖，寫出電極反應(yīng).

（3）科研人員開發(fā)出由甲醇和氧氣以及強堿作電解質(zhì)溶液的新型手機電池，可以供手機連續(xù)使用一個月才充一次電.讓學(xué)生去研究新型燃料電池.

評價：化學(xué)教學(xué)是一個漫長的過程，具有較高的實踐性，因此需要多個課時的積累結(jié)果，但是學(xué)生并不能在自己的腦海中形成良好的知識結(jié)構(gòu).通過知識遷移，可以加深學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度，進而可以打造出高質(zhì)量的化學(xué)課堂，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)習(xí)到的知識靈活的運用到后續(xù)學(xué)習(xí)中.由此可見，在中學(xué)教師進行教學(xué)準(zhǔn)備過程中，教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)真領(lǐng)會教材內(nèi)容，并且使學(xué)生可以根據(jù)整體的知識結(jié)構(gòu)積極思考化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的脈絡(luò)，為學(xué)生創(chuàng)建符合自身學(xué)習(xí)的知識結(jié)構(gòu).不僅如此，教師還應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的作業(yè)完成情況以及知識的掌握情況，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)難點以及重點的內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式得到創(chuàng)新，提升學(xué)生對知識的理解與應(yīng)用能力.

參考文獻：

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[2] 梁慧姝，鄭長龍.化學(xué)實驗論[M].南寧：廣西教育出版社，1996：134-135.

責(zé)任編輯：季春陽